Recuperação de cério e lantânio de soluções sintéticas e lixiviados utilizando carvões ativados obtidos a partir de matérias primas alternativas como adsorventes
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Date
2024-06-28Primeiro coorientador
Lütke, Sabrina Frantz
Primeiro membro da banca
Mallmann, Evandro Stoffels
Segundo membro da banca
Netto, Matias Schadeck
Terceiro membro da banca
Reis, Glaydson Simões dos
Quarto membro da banca
Cadaval Junior, Tito Roberto Sant’Anna
Metadata
Show full item recordAbstract
A grande demanda por elementos terras raras (REEs, do inglês rare earth elements) tem
levado à busca por diferentes alternativas para obtê-los. Em particular, os elementos cério e
lantânio ganham destaque devido à sua ampla aplicação. Nesse contexto, o uso do fosfogesso
como uma fonte secundária desses elementos é considerado promissor. A literatura já vem
demonstrando que a lixiviação de REEs a partir de fosfogesso é possível. No entanto, os
REEs ainda devem ser recuperados desses lixiviados e, para essa finalidade, a adsorção é uma
alternativa com alto potencial. No que tange a adsorção, um dos aspectos mais relevantes é o
desenvolvimento de adsorventes eficientes e de baixo custo. O carvão ativado ainda é um dos
adsorventes mais amplamente utilizados por apresentar, principalmente, excelentes
propriedades texturais, além de poder ser obtido a partir de diversas matérias primas,
incluindo biomassa residual. Além de representarem uma matéria-prima barata, o uso de
biomassa residual para a produção de carvão ativado é uma boa alternativa para agregar valor
à mesma. Portanto, considerando o exposto acima, o objetivo do presente trabalho foi
produzir carvões ativados a partir de duas biomassas residuais alternativas, os resíduos da
vagem da soja e os resíduos da poda da videira, e aplicá-los como adsorventes para
recuperação de Ce(III) e La(III) de soluções sintéticas e lixiviados de fosfogesso. As análises
de caracterização mostraram que ambos os materiais produzidos apresentaram boas
propriedades texturais, com áreas superficiais de 614 m2 g-1 e 467 m2 g-1 para o carvão ativado
produzido a partir de vagem de soja e para o carvão ativado obtido a partir de resíduos de
poda da videira, respectivamente. Além disso, através da determinação do ponto de carga
zero, foi verificado que a superfície de ambos os materiais mantém carga negativa em uma
ampla faixa de pH. O carvão ativado obtido a partir de vagem de soja apresentou capacidades
máximas de adsorção de 107,7 mg g-1 e 127,2 mg g-1 para Ce(III) e La(III), respectivamente.
Já o material obtido de resíduos de poda da videira apresentou capacidades máximas de
adsorção de 48.45 mg g-1 and 53.65 mg g-1 para Ce(III) e La(III), respectivamente. Quanto ao
mecanismo de adsorção, preenchimento de poros, troca iônica e complexação de superfície
foram propostos como mecanismos dominantes. Por fim, ambos os carvões ativados
apresentaram um bom potencial de recuperação de Ce(III) e La(III) a partir de lixiviados reais
de fosfogesso.
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